package net.zoneland.zrdp.common.utils;

import java.math.BigDecimal;
import java.math.RoundingMode;

/**
 * 精确的浮点数运算
 *
 * @author zonevue
 */
public class Arith
{

    /** 默认除法运算精度 */
    private static final int DEF_DIV_SCALE = 10;

    /** 这个类不能实例化 */
    private Arith() {
    }

    /**
     * 提供精确的加法运算。
     * 为什么用 Double.toString(v1) 见下面的说明：
     * double val = 0.1;
     * BigDecimal bd1 = new BigDecimal(val);
     * BigDecimal bd2 = new BigDecimal(Double.toString(val));
     * System.out.println("Using double constructor: " + bd1);
     * System.out.println("Using String constructor: " + bd2);
     *
     * Using double constructor: 0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625
     * Using String constructor: 0.1
     * @param v1 被加数
     * @param v2 加数
     * @return 两个参数的和
     */
    public static double add(final double v1, final double v2) {
        final BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));
        final BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
        return b1.add(b2).doubleValue();
    }

    /**
     * 提供精确的减法运算。
     * @param v1 被减数
     * @param v2 减数
     * @return 两个参数的差
     */
    public static double sub(final double v1, final double v2) {
        final BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));
        final BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
        return b1.subtract(b2).doubleValue();
    }

    /**
     * 提供精确的乘法运算。
     * @param v1 被乘数
     * @param v2 乘数
     * @return 两个参数的积
     */
    public static double mul(final double v1, final double v2) {
        final BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));
        final BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
        return b1.multiply(b2).doubleValue();
    }

    /**
     * 提供（相对）精确的除法运算，当发生除不尽的情况时，精确到
     * 小数点以后10位，以后的数字四舍五入。
     * @param v1 被除数
     * @param v2 除数
     * @return 两个参数的商
     */
    public static double div(final double v1, final double v2) {
        return div(v1, v2, DEF_DIV_SCALE);
    }

    /**
     * 提供（相对）精确的除法运算。当发生除不尽的情况时，由scale参数指
     * 定精度，以后的数字四舍五入。
     * @param v1 被除数
     * @param v2 除数
     * @param scale 表示表示需要精确到小数点以后几位。
     * @return 两个参数的商
     */
    public static double div(final double v1, final double v2, final int scale) {
        if (scale < 0) {
            throw new IllegalArgumentException(
                    "The scale must be a positive integer or zero");
        }
        final BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));
        final BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
        if (b1.compareTo(BigDecimal.ZERO) == 0)
        {
            return BigDecimal.ZERO.doubleValue();
        }
        return b1.divide(b2, scale, RoundingMode.HALF_UP).doubleValue();
    }

    /**
     * 提供精确的小数位四舍五入处理。
     * @param v 需要四舍五入的数字
     * @param scale 小数点后保留几位
     * @return 四舍五入后的结果
     */
    public static double round(final double v, final int scale) {
        if (scale < 0) {
            throw new IllegalArgumentException(
                    "The scale must be a positive integer or zero");
        }
        final BigDecimal b = new BigDecimal(Double.toString(v));
        final BigDecimal one = BigDecimal.ONE;
        return b.divide(one, scale, RoundingMode.HALF_UP).doubleValue();
    }
}
